一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103773981103773981A(43)申请公布日2014.05.07(21)申请号201310728602.4(22)申请日2013.12.25(71)申请人西安西工大超晶科技发展有限责任公司地址710016陕西省西安市经济技术开发区凤城七路(72)发明人刘娣寇宏超白钰唐斌薛祥义李金山(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C30/00(2006.01)权利要求书2页权利要求书2页说明书6页说明书6页(54)发明名称一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法(57)摘要一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，采用海绵钛、铌钛合金、铝豆作为原料，经压制、焊接组成自耗电极，在真空自耗电弧炉中熔炼，得到高Nb-TiAl基合金。本发明采取混料与布料相结合的方式制备电极块；采用真空自耗电弧熔炼炉进行三次熔炼，出炉后采取埋砂或退火处理的方式进行缓慢冷却，能够获得成分均匀并且无裂纹的高Nb-TiAl基合金。本发明方法简单、可操作性强，采取本发明的方法可生产成分均匀，无偏析及夹杂的高Nb-TiAl基合金。CN103773981ACN103798ACN103773981A权利要求书1/2页1.一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，采用海绵钛、铌钛合金、铝豆以及中间合金作为原料，经压制、焊接组成自耗电极，在真空自耗电弧炉中熔炼，得到高Nb-TiAl基合金；其中，中间合金为金属铬、铝钒合金、二硼化钛、钨粉、金属钇中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述熔炼方法的具体步骤如下：1）配料：称取铌钛合金、海绵钛、铝豆以及中间合金；2）电极块制备：将铌钛合金、海绵钛及中间合金进行混合形成混合物A，将混合物A和铝豆采取混、布料结合的方式进行压制，得到电极块；其中，铌的原子数百分含量为7～10%，铝的原子数百分含量为45～48%；3）一次熔炼：将步骤2）制得的电极块作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行熔炼，获得一次锭；4）电极焊接：将一次锭头尾相接组焊成1支电极；5）二次熔炼：将步骤4）制得的电极作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行熔炼，获得二次锭；6）三次熔炼：将步骤5）制得的二次锭等分为若干瓣，将若干瓣首尾相接组焊成一支电极作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行熔炼，获得三次锭；7）冷却将三次锭冷却至200～400℃时出炉，出炉后立即埋砂或放入加热炉中随炉冷却至室温，得到高Nb-TiAl基合金铸锭。3.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述混、布料结合的方式具体为：将混合物A均分成三份：A1、A2、A3，将铝豆均分为两份：B1、B2；将A1倒入模腔内，再将B1均匀撒在A1上上，耙平；然后倒入A2，同样将B2均匀撒在A2上，耙平；最后倒入A3，耙平。4.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述一次熔炼时采用直径为140mm的铜坩埚，获得的一次锭的直径为140mm；所述二次熔炼和三次熔炼时均采用直径为190mm的铜坩埚，获得的二次锭和三次锭的直径均为190mm。5.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述步骤4）、步骤6）中组焊采用真空等离子弧或真空电子束电极组焊方法进行。6.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述步骤3）所述熔炼的电流为2.8～3.0KA，电压控制在25～30V，熔炼时真空度1.1×10-2～8.0×10-1Pa。7.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述步骤5）二次熔炼的电流为3.0～3.5KA，电压控制在25～32V，熔炼时真空度9.7×10-3～8.0×10-1Pa。8.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述步2CN103773981A权利要求书2/2页骤6）三次熔炼的电流为2.8～3.0KA，电压控制在25～32V，熔炼时真空度1.5×10-2～1.2×10-1Pa。9.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述步骤4）中组焊在真空下进行的，且真空度小于8Pa。10.根据权利要求2所述的一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法，其特征在于，所述步骤1）中铌的原子数百分含量为10%，铝的原子数百分含量为45～48%。3CN103773981A说明书1/6页一种高Nb-TiAl基合金的熔炼方法技术领域[0001]本发明属于高温合金技术领域，特别涉及一种高Nb